HUE035172T2

HUE035172T2 - Electric motor, in particular actuator motor or drive motor in motor vehicles

Info

Publication number: HUE035172T2
Application number: HUE08760078A
Authority: HU
Inventors: Peter Kimmich; Quoc-Dat Nguyen
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 2007-07-24
Filing date: 2008-05-27
Publication date: 2018-05-02
Also published as: EP2183837A1; ES2633925T3; EP2183837B1; JP2010534055A; US8633620B2; WO2009013042A1; JP5175346B2; US20130193785A1; DE102007034327A1

Description

Villamos motor, különösön gépjármű állító- vagy hajtómotorElectric motor, in particular motor or actuator motors

Leírás A találmány tárgya villamos motor, különösen gépjármű állító- vagy hajtómotor, az igénypont tárgyi köre szerint. A technika állása A DE 10 2005 059 162 Ai ismertet egy villamos motort, amely aszinkron- 111, szinkronmotorként van kialakítva, és a gépjárműben villamos szervokormányzáshoz használható. A villamos motornak motorházban elhelyezett tekercses állórésze van, amely fázisáram csatlakozáson keresztül árammal táplálható, ahol a fázisáram csatlakozás a motorház házfedelén keresztül ki van vezetve egy kívül elhelyezett házon rögzítetten elrendezett vezérlőkészülékhez. Ezt a vezérlőkészüléket egy oldalt elrendezett rőgzítőefem tartja, amely adott távolságban párhuzamosan húzódik a motorház. külső palástfelüietével és a tartó funkción kívül feladata a motor veszteséghőjének és a vezérlőkészülékben keletkező hőnek az elvezetése. Ehhez a hűtölemezként kialakított rögzítőtestnek nagyon jó a hővezető képessége és nagy a hőkapacitása.Description The present invention relates to an electric motor, in particular a motor control or drive motor, according to the preamble of the claim. Prior Art DE 10 2005 059 162 Ai discloses an electric motor which is an asynchronous 111 synchronous motor and is suitable for electric power steering in a vehicle. The electric motor has a winding stator located in a motor housing, which can be supplied with current through a phase current connection, where the phase current connection is routed through a housing cover of the motor housing to a control device fixedly mounted on an outside housing. This control device is held by a side-mounted priming ring extending parallel to the motor housing at a given distance. In addition to the outer cladding surface and the support function, the task is to drain the heat loss of the motor and the heat generated in the control unit. For this, the heat-shrinkable body has a very good thermal conductivity and high thermal capacity.

Ahhoz, hogy a fáziscsatlakozást össze lehessen kötni a vezérlőkészülékkel, a rögzítő tartóban egy áttörés van kialakítva, amelyben a fázisáram csatlakozás elhelyezkedik. Ebbe az áttörésbe, amely a rögzítőtest L-alakú szakasza mentén húzódik, vannak behelyezve azok az áramvezetékek is, amelyek a fázisáram csatlakozást összekötik a vezé rí ő kész ü I é k ke I,In order to connect the phase connection to the control device, a breakthrough is provided in the mounting bracket in which the phase current connection is located. In this breakthrough, which extends along the L-shaped section of the fastening body, the power lines connecting the phase current connection to the conductor are also inserted.

A DE 197 27 165 Ai külső forgórészes villamos hajtómotort ismertet, egy belül elhelyezkedő állórésszel, és egy azt körülvevő külső forgórésszel. Az állórésztekercs az árarnbevezetéshez egy villamos csatlakozórészt képező csatlakozó fülön keresztül össze van kötve egy áramköri lapon kialakított teljesítményelektronikával, ahol az áramköri lap a tartó forgórésszel ellentétes oldalán helyezkedik el, miközben a hordozó az áilórész alaptestének részét képezi, A hordozón koncentrikus bűtőbordák vannak kialakítva, hogy a teíjesítményelektronikában az áramköri lapon keletkező hő elvezethető legyen, A csatlakozó fűi az alaptest szakaszon oldalt helyezkedik el, és egy villamosán szigetelő testbe van beágyazva-DE 197 27 165 Ai discloses an external rotor electric drive motor with an internal stator and an external rotor surrounding it. The stator coil is connected to the current supply via a connector tab forming an electrical connector part with a circuit board power electronics, wherein the circuit board is located on the opposite side of the support rotor while the substrate forms part of the base body of the wedge part. In the power electronics, the heat generated on the circuit board can be discharged. The connecting grass is positioned sideways on the base body and embedded in an electrically insulating body.

Az US 2003/0173S39 A1 olyan villamos motort mutat be, amelynél az álfórészházban egy állórésztekercs található, amely egy villamos csatlakozón keresztül áram alá helyezhető. A villamos csatlakozás egy házrész áttörésén keresztül van vezetve, és félvezető kapcsolóval rá van kötve egy váltóáramú csatlakozásra, ahol a lelvezető kapcsoló a házrész külső oldalán helyezkedik el, A házrész ezenkívül egy hűtöegysóget hordoz, amely egy-egy különálló alkatrészként kialakított lamellaként van megvalósítva, ahol a hűtőegység lamellái egy különálló házrészben vannak elrendezve, A hűtölameilák merőlegesek a lemez alakú házrész, síkjára, amelyben a villamos csatlakozó rendszer számára az áttörés ki van alakítva, A találmány ismertetése üzen technika állásából kiindulva a találmány feladata egy villamos motor felépítésének leegyszerűsítése, amelynek hűtölemeze és a házon kívül elrendezett motor elektronikája van,US 2003 / 0173S39 A1 discloses an electric motor in which a stator coil is provided in the phantom housing which can be energized through an electrical connector. The electrical connection is guided through a breakthrough of a housing part and is connected to a dc connection by a semiconductor switch, where the discharge switch is located on the outside of the housing portion. The cooling meshes are perpendicular to the plane of the plate-shaped housing portion in which the breakthrough is formed for the electrical connection system. The present invention is based on the prior art to simplify the construction of an electric motor having a cooling plate and the electronics of the engine out of the house

Ez a feladat a találmány szerint az. l. igénypont jellemzőivel oldható meg. Az aligénypontok célszerű további változatokat határoznak meg, A találmány szerinti villamos motor, amely előnyösen aszinkron motorként (ASM) vagy szlnkronmotorként, például állandó gerjesztésű szinkronmotorként (PSM) van kialakítva, rendelkezik egy ál lórésszel egy áüórészházban és egy elforgathatóan csapágyazott forgórésszel, valamint egy, az áüórészházban elrendezett tekerccsel, amely egy csatlakozó vezetékrendszeren keresztül áram alá helyezhető. Az állórész belső terén kívül egy hűtőlemez van elrendezve, amely lezárja a motorházat és a külső oldalán egy motor elektronika hordozólemez található, amelyhez a csatlakozó vezetékrendszer hozzá van kötve. A találmány szerint a csatlakozó vezetékrendszer egy, a hűtőíemezben található áttörésen keresztül van belülről kivezetve, és a motor elektronika hordozóíemezevel villamosán összekötve. Az ilyen kialakítás azzal az előnnyel jár, hogy a csatlakozó vezetékrendszer a lehető legrövidebb összekötést biztosítja az áliórészházon belül a tekercselés és a hűtőlemez külső oldalán található hordőzólemez. között, miáltal ennek megfelelően egyszerűen és röviden kialakított csatlakozó vezetékrendszerek alkalmazhatók, Az egyszerűsített kialakítás csökkenti a villamos motornál a szerelési időt, jobb ellenőrzést tesz lehetővé, továbbá meghibásodás esetén megkönnyíti a javítást.According to the invention, this is a task. l. The features of claim 1 can be solved. The electrical motors of the present invention, preferably as asynchronous motors (ASMs) or slotted motors, e.g. with a coil arranged in an auxiliary housing, which can be energized through a connecting line system. In addition to the stator interior, a cooling plate is provided which closes the motor housing and a motor electronics carrier plate on the outside to which the connecting line system is connected. According to the invention, the connecting line system is discharged from the inside through a breakthrough in the cooling plate and is electrically connected to the motor electronics carrier plate. Such a design has the advantage that the connecting line system provides the shortest possible connection within the silicon housing in the winding and on the outer side of the cooling plate. The simplified design reduces the installation time of the electric motor, allows for better control, and makes repairs easier in the event of a failure.

Egy előnyös további változatná! a hűtőlemez a motor homíokoldaíán van elrendezve. Enné! a kialakításnál a hűtőlemez képezi a fenéklapot Ül, a fedelet vagy össze van kötve egy ház oldali fenéklappal ill, fedéllel. Azonban alapvetően az Is elképzelhető, hogy a hűtőlemez a villamos motor kerületi tartományában kerül elhelyezésre.One more advantageous version! the cooling plate is arranged on the motor homepage. You please! in the design, the cooling plate forms the bottom plate Seat, the lid is either connected to a bottom side panel or lid. However, it is also possible that the cooling plate is placed in the peripheral region of the electric motor.

Egy további célszerű kialakításnál a hűtőlemez egy házrészt képez., miáltal biztosítható a villamos motor folyamatos üzeme közben keletkező hulladékhő optimális hőelvezetése, A találmány szerint a csatlakozó vezetékrendszer, különösen a csatlakozó vezetékrendszer részét képező áramvezető sínek egy házon rögzített hordozóelemmel foghatók meg, amely villamosán szigetelő műanyag tartóként van kialakítva, Ez a hordozóelem a saját funkcióján túlmenően a csatlakozó vezetékrendszert is befogadja és tartja, ugyanakkor hordozza a hütolemezt.In a further preferred embodiment, the cooling plate forms a housing part to provide optimum heat dissipation of the waste heat generated during the continuous operation of the electric motor. In addition to its own function, this carrier also accepts and maintains the connecting line system, while carrying the heat shield.

Az. áramvezető sínek, a csatlakozó vezetékrendszer alkotórészeként áttörik a hűtőlemezt és vagy közvetlenül vannak összekötve a hordozólemezzel, vagy egy további előnyös kialakítás szerint egy kötésen keresztül vannak villamosán vezetöen összekötve a hordozólemezzel, például egy bekötő huzallal, amely létrehozza a villamos csatlakozást a hűtőlemezen átmenő áramvezető sínrész és a hordozólemez között.The current conductor rails, as part of the connecting line system, break through the cooling plate and are either directly connected to the carrier plate or, in a further preferred embodiment, are electrically bonded to the carrier plate, such as a connecting wire, which provides electrical connection to the conductor through the cooling plate. between the rail part and the carrier plate.

Az áramvezetö sínek és a fázísáram csatíakozás közötti csatlakozás az álíórészhazon belül különbözőképpen valósítható meg. Szóba jön például egy állórész oldalon elrendezett érintkezőelem, amelyben az áramvezető sínek és a fázisáram csatlakozás össze vannak vezetve. Lehetséges azonban egy krimpeléssel létrehozott csatlakozás vagy az áramvezetö sínek, és a fázisáram csatíakozás összehegesztése is, A találmány szerinti kialakítás különösen alkalmas az olyan villamos motoroknál, amelyeknél a tekercs az állórész részét képezi. Ebben az esetben a csatlakozó vezetékrendszer, különösen az áramvezetö sínek, közvetlenül ráköthetők a tekercsre. Azonban az. is lehetséges, hogy a csatlakozó vezetékrendszer egy kommutátoron keresztül villamosán össze van kötve egy forgó forgórésszel a forgórész-tengelyen.The connection between the current conductor rails and the phase current connection can be accomplished differently within the alignment section. For example, there is a contact element arranged on a stator side in which the current conductor rails and the phase current connection are guided. However, it is also possible to weld a crimp connection or current conductor rails and phase current connection. The invention is particularly suitable for electric motors in which the coil is part of the stator. In this case, the connecting line system, especially the conductive rails, can be directly connected to the coil. However, that is. it is also possible that the connecting conduit system is electrically connected to a rotary rotor on a rotor shaft via a commutator.

Villamos motorként váltóáramú vagy háromfázisú motorok jöhetnek szóba, például állandó gerjesztésű szinkronmotorcsk (PSM) vagy aszinkron motorok (ASM)· Azonban alapvetően egyenáramú motoros kialakítás is lehetséges. A további előnyök és a célszerű kiviteli változatok a további igénypontokból, a rajzok leírásából és a rajzokból ismerhetők meg, A rajzon az: 1, ábra egy villamos motor metszete egy állórészben III, motorházban elrendezett forgórésszel és egy áliórész Semezcsomaggal, amely egy áram alá helyezhető tekercset tartalmaz., amely egy csatlakozó vezetékrendszeren keresztül át van vezetve egy homlokoldal! hűtőlemezen, ahol a csatlakozó vezetékrendszer villamosán össze van kötve a motor elektronika hordozólernezével, és a 2. ábra egy további kiviteli példa szerinti villamos motor, amelynél az állórész tekercs és a csatlakozó vezetékrendszer közötti csatlakozás egy módosított változat szerint van megvalósítva, A rajzon az azonos alkatrészek azonos hivatkozási jellel vannak ellátva.Electric motors are AC or three-phase motors, such as PSM or asynchronous motors (ASMs). Further advantages and preferred embodiments are apparent from the following claims, from the description of the drawings, and from the drawings. that is routed through a connecting line system to a front end! Figure 2 is an electrical motor according to a further embodiment, in which the connection between the stator coil and the connecting line system is implemented in a modified version. have the same reference.

Az 1, ábrán bemutatott 1 villamos motor egy aszinkron motor (ASM) vagy egy állandó gerjesztésű szinkronmotor (PSM), előnyösen egy gépjármű áliitómotor vagy hajtómotor. Az 1 villamos motornak áüórésze van a motor- ül, 5 áííórészházban, és abban forgathatóan csapágyazott forgórésze, amelynek 3 forgórész-tengelye és a rajzon nem ábrázolt forgórész lemezcsomagja van. Az állórésznek házban rögzített 2 állórész lemezcsomagja van villamosán áram alá helyezhető 6 tekerccsel, amely 7 fázisáram csatlakozáson keresztül összeköthető egy 10 áramvezető sínnel. A 7 fázisáram csatlakozás és a 10 áramvezető sín közötti csatlakozás egy 8 érintkezőelemben jön létre, amely az 5 áliórészház belső falán van rögzítve, és előnyős módon egy horonnyal rendelkezik a 7 fázisáram csatlakozás és/vagy a 10 áramvezetö sín végszakaszának befogadásához, A 10 áramvezetö sínt egy tartóelem tartja, amely villamosán szigetelő 9 műanyag hordozóként van kialakítva, és szilárdan össze van kötve az 5 ál ló rész házzal, A 9 műanyag hordozó az. 5 áliórészház belső oldalán helyezkedik el, egyik 9a szakasza párhuzamos az oldalfallal, amely tengeíypárhuzamos a 3 forgórész-tengely 4 forgórész-tengelyvonalával, és egy további 9b szakaszán egy 15 hűtőíemez beíső oldalán a villamos motor homíokoldalán az áliórész- Ül, 5 motorház részét képezheti; ahol a 9 műanyag hordozó 9b szakasza tartja ül, hordozza a 15 hötőfemezt. A 9 műanyag hordozó középső szakasza végigmegy a 15 hűtőlemezben kialakított 14 áttörésen, A 15 hűtőlemez célszerűen jó hővezető képességű és nagy hőkapacitású anyagból készül, különösen fémből, és többek között elvezeti a villamos motor folyamatos üzeme közben keletkező hulladékbőt, A 15 hűtőlemez ezenkívül hordozza a 12. hordozólemezen elrendezett 13 vezérlőkészüléket, amelyet szintén a hűtőiemez hűt, A 15 hűtőiemez 14 áttörése teljesen átmegy a hűtőiemez falán, és összeköti az áliórész belsejét a környezettel, A tengelyirényban húzódó 14 áttörésen van átvezetve a 9 műanyag hordozó a 9 műanyag hordozóval rögzített 10 áramvezeto sínnel együtt, A 15 hűtőlemez külső oldalán a 14 áttörésen átvezetett 10 áramvezető sín szakasz egy 11 bekötő huzallal villamosán össze van kötve a 12 hordozólemezzel ii). a 13 vezérlőkészülékkel, Ezáltal létrejön a 2 áliórész lemezcsomag 6 tekercsének a villamos érintkezése III, a villamos tápellátása a 13 vezérlőkészülékkel ISI. egy áramforrással. A 3 forgórész-tengely csapágyazásához az 5 állórészházban 16 forgócsapágyat használunk, amely a házon rögzített 1? tartón van rögzítve és párhuzamos a 15 hűtőiemez belső falén felfekvő 9b szakasszal, A 2, ábrán az I villamos motor további kiviteli példája látható, amely elvben megfelel az 1, ábra szerintinek, ezért az ott leírtakra hivatkozunk. Azonban az 1, ábrától eltérően a 7 fázisáram csatlakozás és a 15 hűtőiemez 14 áttörésében vezetett. 10 áramvezeto sín közötti csatlakozás egy másik változat szerint van megvalósítva. Ebhez a 18 csatlakozás krímpelt csatlakozásként van kialakítva, ahol a 7 fázisáram csatlakozás és a 10 áramvezető sín képlékeny alakítással van egymással összekötve, A krímpelt csatlakozás mellet szóba jöhet még a hegesztett kötés Is.The electric motor 1 shown in Fig. 1 is an asynchronous motor (ASM) or a permanent excitation synchronous motor (PSM), preferably a motor vehicle motor or drive motor. The electric motor 1 is provided with a motor seat 5 and a rotatably mounted rotor having rotor shaft 3 and a rotor disc packet not shown in the drawing. The stator has a stack of 2 stator plates fixed in a housing with an electrically current coil 6 which can be connected to a current conductor 10 via a phase current connection 7. The connection between the phase current connection 7 and the current conductor 10 is formed in a contact element 8, which is fixed on the inner wall of the dome part 5, and preferably has a groove for receiving the phase current connection and / or the end section of the current conductor rail 10, holding a support element formed as an electrically insulating plastic carrier 9 and firmly connected to the mandrel portion housing 5, the plastic carrier 9. 5 is located parallel to the side wall which is parallel to the rotor shaft line 4 of the rotor shaft 3 and may be part of a cooling section plate 15 on an inlet side of the electric motor 15 on an inlet side of the cooling plate 15; wherein the portion 9b of the plastic carrier 9 is seated, carries the web 15. The middle portion of the plastic substrate 9 extends through the breakthrough 14 in the cooling plate 15, preferably the cooling plate 15 is made of a material having good thermal conductivity and high heat capacity, in particular of metal, and, inter alia, discharges waste generated by the continuous operation of the electric motor. The breakthrough 14 of the cooling element 15 passes completely through the wall of the cooling plate and connects the interior of the silicon part with the environment. The penetration 14 extending through the shaft cradle is guided by the plastic carrier 9 with the conductor rail 10 fixed with the plastic carrier 9. Together, on the outside of the cooling plate 15, the conductor rail section 10 passing through the breakthrough 14 is electrically connected to the carrier plate 12 by means of a wire 11). with the control device 13, thereby generating electrical contact III of the coil 6 of the silicon part 2, the power supply to the control device 13 ISI. with a power source. For rotor shaft bearing 3, the stator housing 5 uses a rotary bearing 16 which is fixed to the housing 1? Fig. 2 shows a further embodiment of the electric motor I, which in principle corresponds to the one shown in Fig. 1, and is therefore referred to as described therein. However, unlike Fig. 1, it led to a breakthrough in the phase current connection 7 and the cooling circuit 15. The connection between the current conductor 10 is implemented in another embodiment. In connection with this, the connection 18 is a crimped connection, where the phase current connection 7 and the conductive rail 10 are connected to each other by plastic forming. In addition to the crimped connection, the welded joint can also be mentioned.

Claims

Sza bada I mI yes ypo n tok

1, an electric motor, in particular a motor control or drive motor, having a stator and a rotatably mounted rotor shaft, a coil arranged in the motor housing (5), where the coil (6) can be energized through the connecting line system (10) and the stator is energized. having a cooling plate (15) arranged on the outside of the inner side, the outer side of which is provided with a carrier plate (12) for the motor electronics, to which the connecting cable system (10) is connected, characterized in that it cools the plate (15) as a closure of the sleeping housing (5) and the connecting conduit system (10) is discharged from the inside through the breakthrough (14) of the cooling plate (15) and is electrically connected to the carrier plate (12), the connecting conduit system includes a current conductor (10) in the stator housing (10). 5) a phase-to-phase connection connected electrically to the terminal of the coil (6) is connected al (7), the conductive rail (10) is guided through the breakthrough (14) of the cooling plate (IS), and the connecting conduit system (10) is secured to a housing by a fixed carrier element (9), which is an electrically insulated plastic carrier (9) wherein the carrier (9) also carries the cooling plate (15),

2, An electric motor according to claim 1, characterized in that the cooling plate (15) is arranged on the homocyte of the motor (1),

An electric motor according to claim 1 or 2, characterized in that the cooling plate (15) forms a housing part,

4, An electric motor according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the conductive rail (10) is connected to the carrier plate (12) by means of a connecting wire (11) on the outside of the cooling plate (15),

Electrical motor according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the current conductor rail (10) and the phase current connection (7) are connected in a contact element (8) fixed to the stator.

Electrical motor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the current conductor rail (10) and the phase current connection (7) are crimped,

Electric motor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the current conductor rail (10) and the phase current connection (7) are welded. S. An electric motor according to one of Claims .1 to 7, characterized in that the coil forms part of the stator.

An electric motor according to one of claims 1 to 8, characterized in that it is designed as a synchronous synchronous motor (PSM),

Electric motor according to one of claims 1 to 8, characterized in that it is designed as an asynchronous motor (ASM).

11, according to one of claims 1 to 8, characterized in that the DC motor is designed as a motor.